6ES7223-1PL32-0XB0 為這些運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)實(shí)施復(fù)雜控制算法的關(guān)鍵是功能強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理器 （DSP） 的出現(xiàn)。 即使在要求不高但對(duì)成本敏感的應(yīng)用中，例如家用冰箱壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)器，也可以利用 DSP 的強(qiáng)大功能來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)傳感器控制算法，從而降低系統(tǒng)成本并提高驅(qū)動(dòng)器的整體魯棒性。在高性能伺服驅(qū)動(dòng)器中，DSP 強(qiáng)大的計(jì)算能力允許通過(guò)矢量控制、紋波轉(zhuǎn)矩降低、預(yù)測(cè)控制結(jié)構(gòu)和對(duì)非理想系統(tǒng)行為的補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)更精確的控制。
除了強(qiáng)大的DSP內(nèi)核外，所有電機(jī)控制系統(tǒng)都需要大量附加電路才能正確運(yùn)行，包括以下功能：
電流或電壓反饋的模數(shù)轉(zhuǎn)換
脈寬調(diào)制 （PWM） 模塊，用于生成逆變器開關(guān)命令
通用數(shù)字輸入/輸出端口。
ADI公司現(xiàn)在提供一系列基于DSP的單芯片電機(jī)控制解決方案，將這些外設(shè)功能與高性能DSP內(nèi)核和所需存儲(chǔ)器集成在一起。本文介紹兩種器件：ADMC330?，專為滿足中低性能動(dòng)態(tài)要求而設(shè)計(jì)，ADMC300?擴(kuò)展了單芯片功能以控制高性能伺服驅(qū)動(dòng)器。
ADMC330 基于 DSP 的單芯片電機(jī)控制器（見(jiàn)圖 1）：ADMC330 在單個(gè)芯片上集成了 20 MIPS DSP 內(nèi)核、2K 字程序存儲(chǔ)器 RAM、2K 字程序存儲(chǔ)器 ROM、1K字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM、2 個(gè)串行端口和各種電機(jī)控制外設(shè)。DSP內(nèi)核類似于16位定點(diǎn)ADSP-2171中使用的內(nèi)核。電機(jī)控制外設(shè)包括 7 個(gè)模擬輸入和一個(gè)基于比較器的 ADC 子系統(tǒng)，每個(gè) PWM 周期允許 4 次轉(zhuǎn)換。此外，先進(jìn)的 3 相 12 位 PWM 系統(tǒng)能夠以最小的處理器開銷生成所有必要的逆變器開關(guān)信號(hào)，定時(shí)在 100 ns 以內(nèi)。這些PWM信號(hào)的死區(qū)時(shí)間可以在處理器中調(diào)整，因此不需要外部邏輯。PWM 單元包括用于無(wú)刷直流電機(jī)或電子換向電機(jī)的特殊模式，其中三個(gè)電機(jī)相位中只有兩個(gè)同時(shí)導(dǎo)通。此外，ADMC330還包括8條數(shù)字I/O線、一個(gè)看門狗定時(shí)器、一個(gè)通用16位定時(shí)器和兩個(gè)輔助PWM輸出。
圖1.ADMC330是基于DSP的單芯片電機(jī)控制器。
ADMC300 基于 DSP 的單芯片伺服電機(jī)控制器（圖 2）：用于機(jī)器人和機(jī)床的高性能伺服驅(qū)動(dòng)器需要高分辨率 ADC 和位置傳感器接口來(lái)滿足苛刻的性能要求。ADMC300通過(guò)基于單芯片DSP的解決方案滿足了這些應(yīng)用的需求。ADMC300的附加功能適用于要求更高的應(yīng)用，包括針對(duì)25 MIPS性能增強(qiáng)的DSP內(nèi)核。此外，程序內(nèi)存RAM已翻倍至4K字。通過(guò)包括五個(gè)獨(dú)立的Σ-Δ型ADC，提供12位分辨率，可以滿足對(duì)多通道、高分辨率ADC的需求。通過(guò)提供三條外部多路復(fù)用器控制線，可以擴(kuò)展模擬信號(hào)。此外，ADMC300還通過(guò)編碼器接口實(shí)現(xiàn)位置檢測(cè)，可輕松連接到增量編碼器。
圖2.ADMC300 基于 DSP 的單芯片伺服電機(jī)控制器。
開發(fā)工具：由于軟件是使用數(shù)字設(shè)備的關(guān)鍵，因此強(qiáng)大的處理能力需要同樣強(qiáng)大的開發(fā)系統(tǒng)，以便在實(shí)際應(yīng)用中使用這些復(fù)雜的電機(jī)控制器。兩款處理器均配備全套硬件和軟件開發(fā)工具，可實(shí)現(xiàn)快速原型開發(fā)和實(shí)際系統(tǒng)評(píng)估。在ADMC300和ADMC330中，程序存儲(chǔ)器ROM模塊通過(guò)監(jiān)控器/調(diào)試器功能進(jìn)行預(yù)編程，允許訪問(wèn)處理器的內(nèi)部寄存器和存儲(chǔ)器。為了加快程序開發(fā)速度，ROM代碼還包含一個(gè)有用的數(shù)學(xué)和電機(jī)控制實(shí)用程序庫(kù)，可以從用戶代碼調(diào)用這些實(shí)用程序。
每種類型都有單獨(dú)的代碼開發(fā)評(píng)估板。這些評(píng)估板包含與處理器許多外設(shè)功能的簡(jiǎn)單接口，因此該板可以輕松集成到最終目標(biāo)開發(fā)系統(tǒng)中。每個(gè)評(píng)估板包含一個(gè)UART接口，可用于將DSP控制器連接到基于Windows的運(yùn)動(dòng)控制調(diào)試器程序。調(diào)試器程序允許開發(fā)人員將代碼下載到 DSP，并監(jiān)視或修改程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、DSP 寄存器和外設(shè)寄存器的內(nèi)容。此外，還可以從 Windows 菜單中選擇一系列調(diào)試工具（包括斷點(diǎn)、單步和連續(xù)運(yùn)行操作）。圖330所示的ADMC3調(diào)試器示例屏幕說(shuō)明了調(diào)試器的許多特性。還包括其他軟件工具，例如匯編程序、鏈 接器和 PROM 編程器。對(duì)于獨(dú)立操作，評(píng)估板還可以使用外部存儲(chǔ)器加載引導(dǎo)程序。
6ES7223-1PL32-0XB0 S7-200
6ES7 211-0AA23-0XB0 CPU221 DC/DC/DC,6輸入/4輸出
6ES7 211-0BA23-0XB0 CPU221 繼電器輸出,6輸入/4輸出
6ES7 212-1AB23-0XB8 CPU222 DC/DC/DC,8輸入/6輸出
6ES7 212-1BB23-0XB8 CPU222 繼電器輸出,8輸入/6輸出
6ES7 214-1AD23-0XB8 CPU224 DC/DC/DC,14輸入/10輸出
6ES7 214-1BD23-0XB8 CPU224 繼電器輸出,14輸入/10輸出
6ES7 214-2AD23-0XB8 CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7 214-2BD23-0XB8 CPU224XP 繼電器輸出,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7 216-2AD23-0XB8 CPU226 DC/DC/DC,24輸入/16輸出
6ES7 216-2BD23-0XB8 CPU226 繼電器輸出,24輸入/16輸出
擴(kuò)展模塊
6ES7 221-1BH22-0XA8 EM221 16入 24VDC，開關(guān)量
6ES7 221-1BF22-0XA8 EM221 8入 24VDC，開關(guān)量
6ES7 221-1EF22-0XA0 EM221 8入 120/230VAC，開關(guān)量
6ES7 222-1BF22-0XA8 EM222 8出 24VDC，開關(guān)量
6ES7 222-1EF22-0XA0 EM222 8出 120V/230VAC，0.5A 開關(guān)量
6ES7 222-1HF22-0XA8 EM222 8出 繼電器
6ES7 222-1BD22-0XA0 EM222 4出 24VDC 固態(tài)－MOSFET
6ES7 222-1HD22-0XA0 EM222 4出 繼電器 干觸點(diǎn)
6ES7 223-1BF22-0XA8 EM223 4入/4出 24VDC，開關(guān)量
6ES7 223-1HF22-0XA8 EM223 4入 24VDC/4出 繼電器
6ES7 223-1BH22-0XA8 EM223 8入/8出 24VDC，開關(guān)量
6ES7 223-1PH22-0XA8 EM223 8入 24VDC/8出 繼電器
6ES7 223-1BL22-0XA8 EM223 16入/16出 24VDC，開關(guān)量
6ES7 223-1PL22-0XA8 EM223 16入 24VDC/16出 繼電器
6ES7 223-1BM22-0XA8 EM223 32入/32出 24VDC，開關(guān)量
6ES7 223-1PM22-0XA8 EM223 32入 24VDC/32出 繼電器
6ES7 231-0HC22-0XA8 EM231 4入*12位精度，模擬量
6ES7 231-7PB22-0XA8 EM231 2入*熱電阻，模擬量
6ES7 231-7PD22-0XA8 EM231 4入*熱電偶，模擬量
6ES7 232-0HB22-0XA8 EM232 2出*12位精度，模擬量
6ES7 235-0KD22-0XA8 EM235 4入/1出*12位精度，模擬量
6ES7 277-0AA22-0XA0 EM277 PROFIBUS-DP接口模塊
6GK7 243-2AX01-0XA0 CP243-2 AS-i接口模塊
6ES7 253-1AA22-0XA0 EM253 位控模塊
6ES7 241-1AA22-0XA0 EM241 調(diào)制解調(diào)器模塊
6GK7 243-1EX00-0XE0 CP243-1 工業(yè)以太網(wǎng)模塊
6GK7 243-1GX00-0XE0 CP243-1IT 工業(yè)以太網(wǎng)模塊
附件
6ES7 291-8GF23-0XA0 MC291,新CPU22x存儲(chǔ)器盒,64K
6ES7 297-1AA23-0XA0 CC292,CPU22x時(shí)鐘/日期電池盒
6ES7 291-8BA20-0XA0 BC293,CPU22x電池盒
6ES7 290-6AA20-0XA0 擴(kuò)展電纜,I/O擴(kuò)展,0.8米,CPU22x/EM
序號(hào)
名稱
描述
訂貨號(hào)
1
CPU222 CN
CPU222 DC / DC / DC8 輸入/ 6 輸出
6ES72121AB230XB8
2
CPU222 CN
CPU222 AC / DC/Relay8 輸入/ 6 繼電器
6ES72121BB230XB8
3
CPU224 CN
CPU224 DC / DC / DC14 輸入/10 輸出
6ES72141AD230XB8
4
CPU224 CN
CPU224 AC / DC/Relay14 輸入/ 10 繼電器
6ES72141BD230XB8
5
CPU224XP CN
CPU224 XP DC / DC / DC14 輸入/ 10 輸出
6ES72142AD230XB8
6
CPU224XP CN
CPU224 XP AC / DC / 繼電器14 輸入/ 10 繼電器輸出
6ES72142BD230XB8
7
CPU226XP CN
CPU226 DC / DC / DC24 輸入/ 16 輸出
6ES72162AD230XB8
8
CPU226XP CN
CPU226 AC / DC / 繼電器24 輸入/ 16 繼電器
6ES72162BD230XB8
9
CPU221
CPU 221 DC / DC/DC 6 輸入/ 4 輸出
6ES72110AA230XB0
10
CPU221
CPU 221 AC / DC / 繼電器6 輸入/ 4 輸
6ES72110BA230XB0
11
CPU222
CPU222 DC / DC / DC8 輸入/ 6 輸出
6ES72121AB230XB0
12
CPU222
CPU222 AC / DC/Relay8 輸入/ 6 繼電器
6ES72121BB230XB0
13
CPU224
CPU224 DC / DC / DC14 輸入/10 輸出
6ES72141AD230XB0
14
CPU224
CPU224 AC / DC/Relay14 輸入/ 10 繼電器
6ES72141BD230XB0
15
CPU224XP
CPU224 XP DC / DC / DC14 輸入/ 10 輸出
6ES72142AD230XB0
16
CPU224XP
CPU224 XP AC / DC / 繼電器14 輸入/ 10 繼電器輸出
6ES72142BD230XB0
17
CPU226XP
CPU226 DC / DC / DC24 輸入/ 16 輸出
6ES72162AD230XB0
18
CPU226XP
CPU226 AC / DC / 繼電器24 輸入/ 16 繼電器
6ES72162BD230XB0
S7-200擴(kuò)展模塊：
6ES7221-1BF22-0XA8 EM 221 數(shù)字量輸入模塊，8 輸入24V DC
6ES7221-1BH22-0XA8 EM 221 數(shù)字量輸入模塊，16 輸入24 VDC
6ES7222-1BF22-0XA8 EM 222 數(shù)字量輸出模塊，8 輸出24 VDC
6ES7222-1HF22-0XA8 EM 222 數(shù)字量輸出模塊，8 輸出繼電器
6ES7223-1BF22-0XA0 EM 223 數(shù)字量輸入/ 輸出模塊，4 輸入/4 輸出24V DC
6ES7223-1HF22-0XA8 EM 223 數(shù)字量輸入/ 輸出模塊，4 輸入24 VDC/4 繼電器輸出 6ES7223-1BH22-0XA8 EM 223 數(shù)字量輸入/ 輸出模塊，8 輸入/8 輸出24 VDC
6ES7223-1PH22-0XA8 EM 223 數(shù)字量輸入/ 輸出模塊，8 輸入24 VDC/8 繼電器輸出 6ES7223-1BL22-0XA8 EM 223 數(shù)字量輸入/ 輸出模塊，16 輸入/16 輸出24 VDC
6ES7223-1PL22-0XA8 EM 223 數(shù)字量輸入/ 輸出模塊，16 輸入24 VDC/16 繼電器輸出
6ES7231-0HC22-0XA8 EM 231 模擬量輸入模塊，4 輸入
6ES7231-7PB22-0XA8 EM 231 2 路輸入熱電阻
6ES7231-7PD22-0XA8 EM 231 4 路輸入熱電偶
6ES7232-0HB22-0XA8 EM 232 模擬量輸出模塊，2 輸出
6ES7235-0KD22-0XA8 EM 235 模擬量輸入/ 輸出模塊4 輸入/1 輸出
6ES7241-1AA22-0XA0 EM 241 調(diào)制解調(diào)器模塊
6ES7253-1AA22-0XA0 EM 253 定位模塊
6ES7277-0AA22-0XA0 EM 277 PROFIBUS-DP 模塊
6GK7243-1EX00-0XE0 CP 243-1 以太網(wǎng)模塊
6GK7243-1GX00-0XE0 CP 243-1 IT 版以太網(wǎng)模塊
6GK7243-2AX01-0XA0 CP 243-2 AS-i 接口模塊
6ES7291-8GE20-0XA0 MC 291，32K x 8 EEPROM 存儲(chǔ)器盒
6ES7291-8GF23-0XA0 存儲(chǔ)卡，64 Kbytes
6ES7291-8GH23-0XA0 存儲(chǔ)卡，256 Kbytes
6ES7297-1AA20-0XA0 CC 292，CPU 22x 時(shí)鐘/ 日期電池盒
6ES7297-1AA23-0XA0 新CPU 221 和222 時(shí)鐘卡（包括電池卡功能）
6ES7291-8BA20-0XA0 BC 293，CPU 22x 電池盒
6ES7290-6AA20-0XA0 擴(kuò)展電纜，I/O 擴(kuò)展，0.8 米，CPU 22x/EM
6ES7901-3CB30-0XA0 編程通訊電纜，PC/PPI，RS232/485 轉(zhuǎn)換，帶光電隔離，
6ES7223-1PL32-0XB0
